DE4424574A1 - Düngemittel und Verwendung von Malzkeimen bei der Herstellung von Düngemitteln - Google Patents
Düngemittel und Verwendung von Malzkeimen bei der Herstellung von DüngemittelnInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Düngemittel bzw. auf die Verwendung
von Malzkeimen bei der Herstellung eines Düngemittels.
Malzkeime fallen bei der Vermälzung von Braugetreide an, beim Vermälzen
bildet das Korn des Braugetreides Keimwurzeln aus. Nach dem anschließen
den Darren, also einem Trocknungsprozeß, werden diese Keimwurzeln ent
fernt. Im Braumalz befinden sich somit keine Malzkeime. Die Malzkeime sind
vielmehr ein Nebenprodukt, ähnlich wie die Schwimmgerste, die bei der
Vermälzung von Braugetreide anfällt.
Die getrockneten Keimwurzeln, also die Malzkeime, haben einen Durchmes
ser von typischerweise 0,4 bis 0,7 mm und eine Länge von typischerweise
10 bis 14 mm. Sie liegen häufig als Bruchstücke vor, diese haben typi
scherweise eine Länge von etwa 5 mm. Das spezifische Gewicht liegt bei 1,3
bis 1,4 g pro cm³.
Braugetreide im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere Gerste
und/oder Weizen, ohne daß hierdurch eine Einschränkung gegeben ist.
Nach dem Stand der Technik werden Malzkeime in Reinform oder als Kom
ponente von Mischfutter für die Fütterung einer begrenzten Anzahl von
Tierarten eingesetzt.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den Einsatz
von Malzkeimen auszudehnen.
Versuche, die Verwendungsmöglichkeiten zu erweitern, wie z. B. die Her
stellung eines speziellen Pferdefutters und eines Fischfutters, hatten je
doch nicht den gewünschten Erfolg.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neue Verwendung
für Malzkeime anzugeben und ein Düngemittel zu schaffen, das vornehmlich
Malzkeime enthält.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Düngemittel mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 sowie durch eine Verwendung von Malzkeimen entspre
chend den Merkmalen des Patentanspruchs 6.
Malzkeime in reiner Form haben einen Nährstoffgehalt von typischerweise
5,6% Stickstoff, 3,3% Phosphat und 3,2% K₂O, alle Angaben in Gewichtspro
zent. Es hat sich nun gezeigt, daß sich aufgrund dieser Nährstoffgehalte
Malzkeime gut als Düngemittel eignen. Malzkeime bestehen aus physiolo
gisch jungem, leicht mineralisierbarem Gewebe und gewährleisten eine gute,
etwa eine Vegetationsperiode anhaltende Düngewirkung. Bei dem Dünger
aus Malzkeimen handelt es sich um einen Dünger, der auf der Basis rein
pflanzlicher, organischer Stoffe hergestellt ist. In soweit eignen sich Malz
keime gut als Düngemittel. Versuchsergebnisse zur Düngewirkung, auf die
später noch eingegangen wird, belegen eine gute Düngewirkung der Malz
keime.
Vorzugsweise besteht das Düngemittel überwiegend, also zumindest 50% aus
Malzkeimen. Als weitere, günstige und die Düngewirkung positiv beeinflus
sende Beimengungen haben sich Gersten- und/oder Malzstäube erwiesen, wie
sie beim z. B. Vermälzen anfallen. Auf diese Weise kann auch für die Stäu
be, die zwangsläufig beim Vermälzen anfallen, eine sinnvolle Verwendung
angegeben werden. In einer vorzugsweisen Weiterbildung enthält das Düng
emittel somit Getreide- und/oder Malzstäube in einem Verhältnis von Mal
zkeimen zu Stäuben im Bereich von 2/3 zu 1/3 bis 3/4 zu 1/4.
Die Getreide- und/oder Malzstäube haben einen großen Anteil an niederpo
lymeren Kohlenhydraten und Zucker, diese wiederum begünstigen die Nähr
stoffmineralisation, weil Kohlehydrate und Zucker als Nährmedium für die
Mikroorganismen dienen können, die die Nährstoffmineralisation begünsti
gen. Die Mischung von Malzkeimen und Stäuben hat typischerweise eine
Nährstoffzusammensetzung von etwa 3,5% Stickstoff, 2,2% Phosphat und 2,1%
K₂O, wiederum alle Angaben in Gewichtsprozent.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, das Düngemittel in pelleti
sierter oder granulierter Form anzubieten. Bei der praktischen Verwendung
hat sich dabei eine Korngröße zwischen 10 mal 30 mm und 3 mal 5 mm als
besonders günstig erwiesen. Durch die Ausbildung von Körnern und durch
die angegebenen Korngrößen ist das erfindungsgemäße Düngemittel gut
anwendbar, läßt sich mit Streugeräten oder auch per Hand gut ausbringen
und somit insgesamt gut dosieren.
Als bevorzugt haben sich Korngrößen im unteren Bereich, also in Nähe von
3 mal 5 mm, erwiesen. Bei ihnen ist die Handhabung besonders günstig.
Um die Malzkeime einschließlich der eventuell zugegebenen Gersten- und
Malzstäube pelletisieren und granulieren zu können, muß dem Preßgut
Feuchtigkeit zugegeben werden. Der Trockensubstanzgehalt der Malzkeime,
mit oder ohne die Stäube, beträgt typischerweise 94%. Für das Pelletisieren
bzw. Granulieren ist ein Anfeuchten auf 85 bis 90% Trockensubstanz geeig
net und notwendig. Das Anfeuchten erfolgt durch Zugabe einer wäßrigen
Flüssigkeit. Diese kann ausschließlich aus Wasser bestehen, insbesondere
und vorzugsweise kann sie aber zusätzliche Düngestoffe enthalten. Mit dem
Wasserstrom können somit Nährstoffe wie beispielsweise Phosphor, Kalium,
Magnesium oder auch Mikronährstoffe, wie z. B. Kupfer zugeführt werden.
Andererseits kann der Wasserstrom aber auch durch bereits auf dem Markt
befindliche Flüssigdüngemittel ersetzt werden. Mit der Zugabe von Nähr
stoffen über und in der wäßrigen Flüssigkeit kann das Nährstoffverhält
nis des fertigen Düngemittels beliebig beeinflußt werden, so daß eine An
passung an die spezifischen Ansprüche einer zu düngenden Pflanzenart
gegeben ist. Auf diese Weise kann ein spezielles Düngemittel für Blüh
pflanzen, für Koniferen, für Gemüse, Erdbeeren und dergleichen hergestellt
werden.
Die Erfindung betrifft ebenso die Verwendung von Malzkeimen, wie sie
beim Prozeß des Vermälzens von Braugetreide anfallen und nach dem Dar
ren vom Malzkorn abgetrennt vorliegen, für die Herstellung von Düngemit
teln.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläu
tert unter Bezugnahme auf einen Gefäßversuch beschrieben.
Beim Vermälzen von Braugetreide, also insbesondere von Braugerste oder
Weizen, bilden sich Keimwurzeln aus, üblicherweise bildet ein Korn 3-5
Keimwurzeln mit einer Länge von etwa 10 bis 14 mm und einem Durchmesser
von etwa 0,4 bis 0,7 mm aus. Beim Darren wird das Korn einschließlich sei
ner Keimwurzel getrocknet. Anschließend kann die Keimwurzel abgetrennt
werden, sofern sie nicht schon durch mechanische Behandlung zuvor abge
trennt wurde. Die Malzkeime sollen sich nicht im fertigen Malz, wie es für
die Bierherstellung benötigt wird, befinden, weil sie den Brauprozeß nega
tiv beeinflussen.
Beim gesamten Vermälzungsprozeß fallen auch Stäube an. In den ersten
Schritten des Vermälzungsprozesses fallen reine Getreidestäube, also ins
besonder Gerstenstäube an, bei den späteren Verfahrenschritten fallen
Malzstäube an. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Düngemittels werden
die pro eingesetzter Ausgangsmenge an Braugetreide anfallenden Malzkeime
und Stäube miteinander vermischt. In einer konkreten Realisierung liegt
das Mischverhältnis bei 70% Malzkeimen und 30% Stäube.
Um das Gemisch aus Malzkeimen und Stäuben in eine körnige Form über
führen zu können, muß das Preßgut angefeuchtet werden. Der Trockensub
stanzgehalt liegt typischerweise zwischen 92 und 96%. Die Anfeuchtung
durch Zugabe einer wäßrigen Flüssigkeit erfolgt dergestalt, daß bei
spielsweise 12 Gewichtsprozent Wasser im Gemisch aus den Malzkeimen und
Stäuben enthalten ist.
In einer speziellen Ausbildung wird als wäßrige Zugabe ein Flüssigdüng
emittel verwendet, wie es bereits auf dem Markt erhältlich ist. Zusätzlich
wird in geringem Maße Kupfer zugeführt. In einer an sich bekannten Vor
richtung zum Pelletisieren oder Granulieren wird die Mischung körnig ge
macht. Sie kann dann in handelsüblichen Mengen verpackt und zum Verkauf
gegeben werden. Ein Einsatz ist insbesondere für kleinere Flächen, also
beispielsweise Gärten, beabsichtigt.
Die maximale Ausbringmenge pro qm liegt bei etwa 1,5 kg. In den meisten
Fällen ist eine Ausbringmenge von etwas unter 1 kg ausreichend.
In der folgenden Tabelle I sind die Ergebnisse von Gefäßversuchen darge
stellt, die einerseits mit dem erfindungsgemäßen Düngemittel (erste Spalte)
und andererseits mit fünf anderen Düngemitteln, nämlich auf dem Markt
erhältlichen bzw. praktisch vorliegenden Düngemitteln, erzielt wurden:
In Zeile 5 der Tabelle I ist mineralischer Stickstoff eingesetzt worden,
dies erfolgte im wesentlichen als Kontrollversuch. Alle sechs Varianten
sind jeweils für 2 g N/Gefäß bei Annahme einer 50%igen N-Ausnutzung der
organischen Dünger durchgeführt worden. Die Abkürzung Tr.-M. bedeutet
Trockenmasse.
Erfaßt wurden jeweils die Trockenmassen nach dem jeweiligen Schnitt, dar
gestellt in den Spalten 3 bis 6 für den 1., 2., 3. und 4. Schnitt. Spalte 7
enthält die gesamte Trockenmasse, Spalte 8 die Trockenmasse der Wurzel
masse. Der Versuch wurde mit Weidelgras durchgeführt. Die Aussaat erfolg
te am 11. Mai 1993, am 20. Mai 1993 ging die Saat auf. Der erste Schnitt
erfolgte am 20. Juni 1993, der zweite am 16. Juli 1993, der dritte am 13.
August 1993 und der letzte und vierte am 03. November 1993.
Der Trockenmasseertrag liegt bei dem Gemisch aus Malzkeimen und Stäuben
(1. Zeile) auf etwa gleichem Niveau wie andere, in dem Vergleich geprüfte,
bereits bekannte organische Düngemittel. Überraschenderweise wurde ge
funden, daß bei Einsatz von Malzkeimen als Düngemittel gemäß der Erfin
dung die Bildung der Wurzelmasse deutlich gefördert wird. Eine große Wur
zelmasse führt zu einer intensiven Nährstoffaufnahme und zur Stabilisie
rung des Wachstums. Untersuchungen über den Nährstoffgehalt der geernte
ten Pflanzenmasse konnten noch nicht durchgeführt werden, es wird vermu
tet, daß auch hier die guten Ergebnisse bestätigt werden.
Insgesamt erweist es sich somit, daß Malzkeime eine gute Düngewirkung
haben und sich gut als Düngemittel eignen. Die pelletisierten bzw. granu
lierten Düngemittel gemäß der Erfindung eignen sich gut für den prakti
schen Einsatz. Besonders günstig ist auch die Verwertung der beim Vermäl
zen angefallenen Stäube als Düngemittel.
Mittlerer P-Gehalt der Malzkeimvarianten gegenüber Mineral-N Varianten
um 25% (2. Schnitt) und 66% (3. Schnitt) erhöht, gegenüber Hornspänen
um 37% (3. Schnitt) erhöht. Mittlerer K-Gehalt der Malzkeimvariante gegen
über Mineral N Variante um 200% (2. Schnitt) und 157% erhöht, gegenüber
Hornspänen um 115% (2. Schnitt) und 152% (3. Schnitt) erhöht.
Eine P, K Düngewirkung von Malzkeimenwurzeln gegenüber P- und K- armen
Düngern (Mineral-N und Hornspänen) ist gegeben. Die P, K Düngewirkung von
Malzkeimen entspricht der von z. B. Guano oder Kompostmist.
Im folgenden werden mit der Erfindung erhaltene Ergebnisse beschrieben
und verglichen mit Ergebnissen anderer Dünger. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 Ein Diagramm über den Zeitablauf der Stickstoffaufnahme der un
tersuchten Pflanze (Weidelgras), als Dünger wurden Malzkeime ver
wendet,
Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 für ein Gemisch aus Malzkei
men und Malzstäuben als Dünger,
Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 für Hornspäne als Dünger,
Fig. 4 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 für Guano als Dünger,
Fig. 5 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 für Kompostmist als Dünger
und
Fig. 6 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 für Mineralstickstoff als Dün
ger.
In den Figuren ist jeweils die Stickstoffaufnahme in Gewichtsprozent auf
getragen über der Zeit, nämlich einer Vegetationsperiode von 6 Monaten,
beginnend Anfang April und endend Ende September. Die ausgezogene Kurve
gibt jeweils an, wieviel Gewichtsprozent Stickstoff des vom jeweiligen
Dünger zur Verfügung gestellten Stickstoffs zu welchem Zeitpunkt von der
Pflanze aufgenommen wurde. Die gestrichelte Kurve gibt an, wieviel g
Stickstoff von 100 g gedüngtem Stickstoff zu welchem Zeitpunkt von der
Pflanze aufgenommen wurde.
Die Stickstoffausnutzung, also die Angabe, wieviel g Stickstoff von 100 g
gedüngtem Stickstoff insgesamt von der Pflanze aufgenommen wurde, ist
für die einzelnen Dünger wie folgt: Fig. 1: 51%, Fig. 2: 52%, Fig. 3: 75%,
Fig. 4: 88%, Fig. 5: 41% und Fig. 6: 94%.
Wie ein Vergleich der beiden Fig. 1 und 2 zeigt, führt die Zugabe von
etwa 20 Gewichtsprozent Gersten- und Malzstäuben zu einer Stabilisierung
der Mineralisationskurven.
Die Zugabe von Gersten- und Malzstäuben führt zu einer Stabilisierung der
Mineralisationskurven. Hoch aufgeschlossene Kohlenhydrate bewirken eine
Stimulierung der für die Mineralisation von organischer Substanz verant
wortlichen Mikroorganismen. Fig. 1 (Malzkeime ohne Malz- und Gerstenstäu
be) kann durch Zugabe von Malz- und Gerstenstäuben in die Idealkurve
gemäß Fig. 2 überführt werden.
Der Verlauf gemäß Fig. 2 ist als Ideal anzusprechen, weil ein hoher Pro
zentsatz des Stickstoffs in den ersten drei Vierteln der Vegetationszeit t
gleichmäßig freigesetzt wird und im letzten Viertel, der Reifephase der zu
düngenden Pflanze, nur noch wenig Stickstoff nachgeliefert wird. Eine sol
che N-Verteilung garantiert während der Wachstumsphase, also während der
ersten drei Viertel der Vegetationsperiode, eine geringe, ernährungsphysio
logisch günstige, d. h. niedrige Nitratbelastung der Lebensmittel. Eine ähn
lich gute N-Verteilung wie in Fig. 2 ist nur noch bei der Hornspänen als
Düngemittel gemäß Fig. 3 zu beobachten. Hier ist jedoch darauf hinzuwei
sen, daß Hornspäne keine P- und keine K-Düngewirkung aufweisen.
Eine unphysiologische, relativ spitze N-Verteilung weist die Guano-Varian
te gemäß Fig. 4 auf, die keine Eigenschaften eines langsam fließenden, or
ganischen Düngers hat, sondern wie die mineralische Kontrollvariante (Fig.
6) wirkt.
Die Kompostmist-Variante (Fig. 5) enthält einen hohen Anteil schwer mi
neralisierbarer N-Verbindungen, was in einer niedrigen N-Ausnutzung und
einem Abbruch der N-Versorgung in der Hälfte der Vegetationszeit zum
Ausdruck kommt.
Als weitere Eigenschaft des Düngers aus Malzkeimen mit gegebenenfalls
Zugabe von Gersten- und/oder Malzstäuben liegt darin, daß der Dünger eine
organische Substanz von ca. 90% aufweist und damit bodenverbessernd, da
humusbildend, wirkt.
In der folgenden Tabelle II werden die fünf geprüften Düngemittel nach
den folgenden Prüfkriterien bewertet:
- 1. Pflanzenphysiologisch angepaßte Düngewirkung über die Vegetationsperiode
- 2. Bodenstrukturverbesserung über die Zufuhr von organischer Substanz
- 3. P, K Düngewirkung
- 4. N-Ausnutzung
- 5. Förderung der biologischen Aktivität
Von den Gewichtsanteilen an Malzstäuben im Düngemittel, das mindestens
50 Gewichtsprozent Malzkeime enthält, haben sich als günstig erwiesen:
Zugaben zwischen 5 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 15 und
35 Gewichtsprozent, insbesondere zwischen 20 und 25 Gewichtsprozent.
Claims (7)
1. Düngemittel, dadurch gekennzeichnet, daß es Malzkeime, wie sie bei der
Vermälzung von Braugetreide anfallen und nach dem Darren vom Malz
korn abgetrennt werden, enthält, insbesondere daß es mindestens 50
Gewichtsprozente Malzkeime enthält.
2. Düngemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin
Gersten- und/oder Malzstäube enthält, wie diese insbesondere beim Ver
mälzen anfallen, wobei vorzugsweise das Verhältnis von Malzkeimen zu
Stäuben 2/3 bis 3/4 zu 1/4 beträgt.
3. Düngemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es
pelletisiert oder granuliert ist, wobei die Korngröße vorzugsweise zwi
schen 10 mal 30 mm und 3 mal 5 mm liegt.
4. Düngemittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Pel
letisieren bzw. Granulieren eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zuge
geben wird, so daß eine Anfeuchtung auf 85-90% der Trockensubstanz
gehalt erreicht wird.
5. Düngemittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssig
keit Nährstoffe enthält, z. B. Flüssigdüngemittel, Phosphor, Kalium, Ma
gnesium oder Mikronährstoffe, wie z. B. Kupfer.
6. Verwendung von Malzkeimen, wie sie bei der Vermälzung von Braugetrei
de anfallen und nach dem Darren vom Malzkorn abgetrennt vorliegen, bei
der Herstellung von Düngemitteln.
7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Düng
emittel aus mindestens 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise aus mindestens
66 Gewichtsprozent Malzkeimen besteht.
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